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WO2024037833A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines automatisierten kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines automatisierten kraftfahrzeugs Download PDF

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Publication number
WO2024037833A1
WO2024037833A1 PCT/EP2023/070463 EP2023070463W WO2024037833A1 WO 2024037833 A1 WO2024037833 A1 WO 2024037833A1 EP 2023070463 W EP2023070463 W EP 2023070463W WO 2024037833 A1 WO2024037833 A1 WO 2024037833A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor vehicle
automated
automated motor
computer
wire
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/070463
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David BOYMANNS
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Publication of WO2024037833A1 publication Critical patent/WO2024037833A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/406—Test-mode; Self-diagnosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12—Brake pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18—Steering angle

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for operating an automated motor vehicle and a data processing device that is designed to at least partially carry out the method. Furthermore, an automated motor vehicle with the data processing device is provided. Additionally or alternatively, a computer program is provided which includes commands which, when the program is executed by a computer, cause it to at least partially carry out the method. Additionally or alternatively, a computer-readable medium is provided which includes instructions which, when the instructions are executed by a computer, cause it to at least partially carry out the method.
  • DE 102020 206 879 A1 Detecting or determining the existence of a malfunction in a steering system of a motor vehicle is described in DE 102020 206 879 A1.
  • the DE 10 2020 206 879 A1 relates to a stowable steering column for a motor vehicle, comprising a handlebar that is adjustable between a retracted and an extended position, a sensor unit for measuring the adjustment position of the handlebar and an electronic control unit, the sensor unit being set up to to recognize an error in the adjustment movement of the handlebar and to send at least one corresponding error message to the control unit if an error is detected.
  • Drive-by-Wire is the name for (at least partial) driving or controlling vehicles without mechanical power transmission from the controls to the corresponding control elements, such as throttle valves.
  • the drive-by-wire concept includes at least one or more of the “X-by-wire” systems such as brake-by-wire (brake control), shift-by-wire systems (transmission control) and steer-by-wire. Wire (steering).
  • drive-by-wire systems do not have any mechanical connections between the control element and the controlled control element.
  • the Functions are controlled via electrical cables and servo motors or electromechanical actuators. It can result in lower fuel consumption by not having to operate energy-intensive hydraulic or mechanical systems.
  • the task of the present disclosure is to specify a device and a method, which are each suitable for enriching the prior art.
  • the task is then solved by a method for operating an automated motor vehicle.
  • the method can be a computer-implemented method, i.e. one, several or all steps of the method can be carried out at least partially by a computer or a data processing device.
  • the method includes determining the presence of a malfunction in a drive-by-wire system of the automated motor vehicle.
  • a malfunction can be understood as a deviation of an action actually carried out by the drive-by-wire system, i.e. the actual state, from the state specified by a user of the drive-by-wire system, i.e. the target state, whereby the deviation goes beyond a rule or control-related deviation.
  • the malfunction can occur in particular when sensing a driver input and/or forwarding it to the respective actuator.
  • the method further includes (automatic) taking over of transverse and/or longitudinal guidance of the automated motor vehicle by a driving assistance system when a predetermined activation condition of the driving assistance system is met.
  • the motor vehicle automatically takes over the lateral and / or longitudinal guidance, so that the malfunction of the drive-by-wire system can be compensated for or ignored.
  • the method can include checking whether the predetermined activation condition of the driving assistance system or the assistance system is met.
  • ODD Operaational Design Domain
  • the ODD is a description of the specific operating conditions under which the automated driving system or driver assistance system is intended to function properly, including, but not limited to, road types, speed range, environmental conditions (weather, time of day/night, etc.), applicable traffic laws and regulations, and others Territorial restrictions.
  • Taking over the longitudinal guidance of the automated motor vehicle can include braking the automated motor vehicle. It is conceivable that the current speed is initially maintained or, depending on the functional design, is automatically adjusted so that a distance to the vehicle in front is maintained. This can continue until, for example, a safe stopping option is recognized by the system (such as a motorway parking lot). The automated motor vehicle can be braked until the automated motor vehicle is at a standstill.
  • taking over the longitudinal guidance can include an active intervention in the longitudinal guidance of the motor vehicle.
  • Taking over the lateral guidance of the automated motor vehicle can include maintaining the lane and/or steering the motor vehicle to the side of the road, for example onto a hard shoulder.
  • This means, analogous to longitudinal control, the lateral guidance can be used in the short term to stop the motor vehicle or in the longer term, for example, to keep it in the lane and then, if necessary, steer it to the side of the road.
  • the takeover of the transverse guidance can, analogous to the takeover of the longitudinal guidance, include an active intervention in the transverse guidance of the motor vehicle.
  • the drive-by-wire system may include a steer-by-wire system and/or a brake-by-wire system.
  • Steer-by-wire can be understood as a system in which a steering command from a sensor (in particular the steering wheel) is transmitted exclusively electrically via one or more control devices to the electromechanical actuator that carries out the steering command. With such a system there is no mechanical connection between the steering wheel and the steered wheels.
  • Brake-by-wire (literally: braking by cable) describes a braking system in which the actuating and adjusting devices are mechanically decoupled from one another.
  • the actuating device is the brake pedal and the transmission and actuating device is the hydraulics.
  • electro-hydraulic brakes electro-pneumatic brakes (on trucks)
  • electromechanical brakes electromechanical brakes.
  • brake-by-wire systems the coupling between the actuating device and the brake is established exclusively through signal transmission.
  • Vehicles are increasingly being equipped with systems for automating driving tasks (driver assistance systems, SAE L2, L3 and L4 automated ones driving functions).
  • By-wire systems continue to play an increasingly larger role in driver controls, starting with the accelerator pedals, but also brakes and steering.
  • these new systems can fail, but on the other hand they can also compensate for these failures.
  • the by-wire systems can fail as controls for the driver.
  • the steer-by-wire systems include the steering actuator system to steer or move the wheels, but also the sensing of the steering movement, which is specified by the driver (and possibly a haptic specification).
  • this sensing unit fails, it may no longer be possible to control the vehicle in the transverse direction using the steer-by-wire system.
  • this function should mean a significantly lower risk for the driver than no longer having control over the vehicle at all.
  • the following situation is conceivable as an example:
  • the vehicle is equipped with a highway pilot, which means that when this function is active, the driver can devote himself to other tasks and does not have to actively take on the driving task (Dynamic Driving Task, DDT).
  • the vehicle is also equipped with a steer-by-wire system. If an error occurs in the steering angle sensor on the highway and this is detected, the highway pilot function can be activated automatically without input from the driver so that the vehicle does not continue to drive uncontrolled.
  • a computer program is provided, comprising commands which, when the program is executed by a computer, cause it to at least partially execute or carry out the method described above.
  • a program code of the computer program can be in any code, in particular in a code that is suitable for motor vehicle controls.
  • a data processing device for example a control device, is provided for an automated motor vehicle, wherein the data processing device or the control device is set up to at least partially implement or carry out the method described above.
  • the data processing device can be part of or represent a driving assistance system.
  • the electronic control unit can be an intelligent processor-controlled unit that can communicate with other modules, for example via a central gateway (CGW) and, if necessary, via field buses such as the CAN bus, LIN bus, MOST bus and FlexRay or via Automotive Ethernet, for example together with telematics control devices, can form the vehicle on-board network. It is conceivable that the control unit controls functions relevant to the driving behavior of the motor vehicle, such as the engine control, the power transmission, the braking system and/or the tire pressure monitoring system.
  • CGW central gateway
  • driver assistance systems such as a parking assistant, an adapted cruise control (ACC), a lane keeping assistant, a lane change assistant, traffic sign recognition, light signal recognition, a starting assistant, a night vision assistant and/or an intersection assistant, can be controlled by the control unit .
  • ACC adapted cruise control
  • lane keeping assistant a lane keeping assistant
  • lane change assistant traffic sign recognition
  • light signal recognition a starting assistant
  • the motor vehicle can be a passenger car, in particular an automobile, or a commercial vehicle, such as a truck.
  • the motor vehicle can be designed to at least partially and/or at least temporarily take over longitudinal guidance and/or transverse guidance during automated driving of the motor vehicle.
  • Automated driving can be carried out in such a way that the movement of the motor vehicle is (largely) autonomous.
  • the automated driving can be controlled at least partially and/or temporarily by the data processing device.
  • the motor vehicle can be a motor vehicle with autonomy level 1, i.e. have certain driver assistance systems that support the driver in operating the vehicle, such as adaptive cruise control (ACC).
  • ACC adaptive cruise control
  • the motor vehicle can be a motor vehicle of autonomy level 2, i.e. be partially automated so that functions such as automatic parking, lane keeping or lateral guidance, general longitudinal guidance, acceleration and/or braking are taken over by driver assistance systems.
  • the motor vehicle can be a motor vehicle of autonomy level 3, ie conditionally automated so that the driver does not have to continuously monitor the vehicle system.
  • the motor vehicle independently carries out functions such as triggering the turn signal, changing lanes and/or keeping in lane. The driver can turn his attention to other things, but if necessary the system will ask him to take over within a warning period.
  • the motor vehicle can be a motor vehicle of autonomy level 4, ie so highly automated that the vehicle system permanently takes over control of the vehicle. If the system can no longer handle the driving tasks, the driver can be asked to take over the lead.
  • the motor vehicle can be a motor vehicle with autonomy level 5, i.e. so fully automated that the driver is not required to fulfill the driving task. No human intervention is required other than setting the target and starting the system.
  • a computer-readable medium in particular a computer-readable storage medium, is provided.
  • the computer-readable medium includes instructions that, when the program is executed by a computer, cause it to at least partially carry out the method described above.
  • a computer-readable medium may be provided that includes a computer program as defined above.
  • the computer-readable medium can be any digital data storage device, such as a USB flash drive, hard drive, CD-ROM, SD card, or SSD card.
  • the computer program does not necessarily have to be stored on such a computer-readable storage medium in order to be made available to the motor vehicle, but can also be obtained externally via the Internet or otherwise.
  • FIG. 1 shows schematically an automated motor vehicle that is designed to carry out or carry out a method according to the disclosure for operating the automated motor vehicle
  • Fig. 2 shows a schematic flowchart of the method.
  • the automated motor vehicle 1 shown in Figure 1 includes a drive-by-wire system 2 (e.g. a steer-by-wire system and/or a brake-by-wire system), a control unit 3 and a driving assistance system 4.
  • a drive-by-wire system 2 e.g. a steer-by-wire system and/or a brake-by-wire system
  • a control unit 3 e.g. a brake-by-wire system
  • a driving assistance system 4 e.g. a driving assistance system 4.
  • the motor vehicle 1 is designed using the units 2 - 4 described above to carry out the method for operating the automated motor vehicle 1, the flowchart of which is shown in Figure 2.
  • the method essentially has four steps S1 - S4.
  • control unit 3 is used to determine whether there is a malfunction in the drive-by-wire system 2.
  • control unit 2 checks whether the predetermined activation condition of the driving assistance system 4 is fulfilled.
  • a control signal here an activation signal, is output from the control unit 3 to the driving assistance system 4 if the check in the second step S2 shows that the predetermined activation condition of the driving assistance system 4 is fulfilled.
  • a fourth step S4 of the method transverse and longitudinal guidance of the automated motor vehicle 1 is taken over by means of the driving assistance system 4 activated by the control signal output in the third step S3.
  • Taking over the longitudinal guidance of the automated motor vehicle can include braking the automated motor vehicle 1 and steering the automated motor vehicle 1 to a roadside. This can be done, for example, until the automated motor vehicle 1 is at a standstill on a shoulder.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs (1), wobei das Verfahren ein Feststellen eines Vorliegens einer Fehlfunktion eines Drive-by-Wire-Systems (2) des automatisierten Kraftfahrzeugs (1) und eine Übernahme einer Quer- und/oder Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs (1) durch ein Fahrassistenzsystem (4) umfasst, wenn eine vorbestimmte Aktivierungsbedingung des Fahrassistenzsystems (4) erfüllt ist.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BETREIBEN EINES AUTOMATISIERTEN KRAFTFAHRZEUGS
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs und eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die ausgestaltet ist, um das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Ferner wird ein automatisiertes Kraftfahrzeug mit der Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt. Zusätzlich oder alternativ wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Zusätzlich oder alternativ wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Eine Erkennung bzw. ein Feststellen eines Vorliegens einer Fehlfunktion eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs ist in der DE 102020 206 879 A1 beschrieben. Die DE 10 2020 206 879 A1 betrifft eine verstaubare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Lenkstange, die zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position verstellbar ist, eine Sensoreinheit zum Messen der Verstellposition der Lenkstange und eine elektronische Steuereinheit, wobei die Sensoreinheit dazu eingerichtet ist, einen Fehlerfall in der Verstellbewegung der Lenkstange zu erkennen und bei einem erkannten Fehlerfall zumindest eine entsprechende Fehlermeldung an die Steuereinheit zu senden.
Ferner sind aus dem Stand der Technik sog. Drive-by-Wire-Systeme bekannt. Drive- by-Wire (kurz DbW) ist die Bezeichnung für (zumindest partielles) Fahren oder Steuern von Fahrzeugen ohne mechanische Kraftübertragung der Bedienelemente zu den entsprechenden Stellelementen, wie etwa Drosselklappen. Das Drive-by-Wire- Konzept umfasst dabei zumindest ein oder mehrere der „X-by-Wire“- Systeme wie etwa Brake-by-Wire (Bremssteuerung), Shift-by-Wire-Systeme (Getriebesteuerung) und Steer-by-Wire (Lenkung).
Entsprechend dem Namen bestehen bei Drive-by-Wire-Systemen keine mechanischen Verbindungen von Bedienelement zu gesteuertem Stellelement. Die Steuerung von Funktionen geschieht über elektrische Leitungen und Servomotoren bzw. elektromechanische Aktoren. Es kann zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch führen, wenn keine energieintensiven hydraulischen oder mechanischen Systeme betrieben werden müssen.
Die neuere Entwicklung im Kraftfahrzeugbau tendiert dazu, so viele Fahrerbefehle wie möglich ausschließlich elektrisch weiterzuleiten. Herausfordernd kann jedoch bei diesen Systemen eine Fehlfunktion, wie beispielsweise ein Ausfall der elektrischen Versorgung, sein, welche ggf. zu einer Unlenkbarkeit oder einem Bremsversagen führen könnte.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welche jeweils geeignet sind, den Stand der Technik zu bereichern.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs gelöst.
Bei dem Verfahren kann es sich um ein computer-implementiertes Verfahren handeln, d.h. einer, mehrere oder alle Schritte des Verfahrens können zumindest teilweise von einem Computer bzw. einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden.
Das Verfahren umfasst ein Feststellen eines Vorliegens einer Fehlfunktion eines Drive-by-Wire-Systems des automatisierten Kraftfahrzeugs.
Unter einer Fehlfunktion kann eine Abweichung einer tatsächlich vom Drive -by-Wire- System ausgeführten Aktion, also des Ist-Zustands, von dem von einem Nutzer des Drive-by-Wire-Systems vorgegebenen Zustand, also dem Soll-Zustand, verstanden werden, wobei die Abweichung über eine regel- bzw- steuerungsbedingte Abweichung hinaus geht. Die Fehlfunktion kann insbesondere bei der Sensierung einer Fahrereingabe und/oder einer Weiterleitung dieser an den jeweiligen Aktor auftreten. Das Verfahren umfasst ferner eine (automatische) Übernahme einer Quer- und/oder Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs durch ein Fahrassistenzsystem, wenn eine vorbestimmte Aktivierungsbedingung des Fahrassistenzsystems erfüllt ist.
Mit anderen Worten, wenn eine Fehlfunktion bei den Eingabegeräten oder der Verarbeitung eines Drive-by-Wire-Systems des automatisierten Kraftfahrzeugs festgestellt wird, dann übernimmt das Kraftfahrzeug automatisiert die Quer- und/oder Längsführung, sodass die Fehlfunktion des Drive-by-Wire-Systems ausgeglichen bzw. übergangen werden kann.
Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens im Detail erläutert.
Das Verfahren kann ein Überprüfen umfassen, ob die vorbestimmte Aktivierungsbedingung des Fahrassistenzsystems bzw. des Assistenzsystems erfüllt ist.
Dazu kann beispielsweise eine ODD (Operational Design Domain) des Fahrassistenzsystems genutzt werden. Die ODD ist eine Beschreibung der spezifischen Betriebsbedingungen, unter denen das automatisierte Fahrsystem bzw. Fahrassistenzsystem ordnungsgemäß funktionieren soll, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Straßentypen, Geschwindigkeitsbereich, Umweltbedingungen (Wetter, Tages-/Nachtzeit usw.), geltende Verkehrsgesetze und -Vorschriften und andere Gebietsbeschränkungen.
Die Übernahme der Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs kann ein Abbremsen des automatisierten Kraftfahrzeugs umfassen. Denkbar ist dabei, dass zunächst weiter die aktuelle Geschwindigkeit gehalten wird bzw. wird je nach Funktionsauslegung so automatisiert angepasst wird, dass ein Abstand zum Vorderfahrzeug gehalten wird. Dies kann solange erfolgen, bis z.B. eine sichere Anhaltemöglichkeit vom System erkannt wird (wie z.B. ein Autobahnparkplatz). Das Abbremsen des automatisierten Kraftfahrzeugs kann solange erfolgen, bis sich das automatisierte Kraftfahrzeug im Stillstand befindet.
Das heißt, die Übernahme der Längsführung kann einen aktiven Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs umfassen.
Die Übernahme der Querführung des automatisierten Kraftfahrzeugs kann ein Beibehalten der Spur und/oder ein Lenken des Kraftfahrzeugs an einen Straßenrand, beispielsweise auf einen Standstreifen, umfassen. Das heißt, analog zur Längsregelung, kann die Querführung kurzfristig zum Anhalten des Kraftfahrzeugs genutzt werden oder längerfristig, um dieses beispielsweise in der Spur zu halten und ggf. anschließend an den Straßenrand zu lenken.
Das heißt, die Übernahme der Querführung kann analog zur Übernahme der Längsführung einen aktiven Eingriff in die Querführung des Kraftfahrzeugs umfassen.
Das Drive-by-Wire-System kann ein Steer-by-Wire-System und/oder ein Brake-by- Wire-System umfassen.
Unter Steer-by-Wire (wörtlich: Lenken per Kabel) kann ein System verstanden werden, bei dem ein Lenkbefehl von einem Sensor (insbesondere dem Lenkrad) über eines oder mehrere Steuergeräte ausschließlich elektrisch zum elektromechanischen Aktor, der den Lenkbefehl ausführt, weitergeleitet wird. Es besteht bei einem solchen System keine mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern.
Brake-by-Wire (wörtlich: Bremsen per Kabel) umschreibt ein Bremssystem, in dem die Betätigungs- und Stelleinrichtungen voneinander mechanisch entkoppelt sind. Im konventionellen hydraulischen Bremssystem ist die Betätigungseinrichtung das Bremspedal und die Übertragungs- und Stelleinrichtung die Hydraulik. Hierbei wird zwischen der elektrohydraulischen Bremse, elektropneumatischen Bremse (bei LKW) und der elektromechanischen Bremse unterschieden. In Brake-by-Wire Systemen wird die Kopplung zwischen Betätigungseinrichtung und Bremse ausschließlich durch eine Signalübertragung hergestellt. Das oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine konkrete Ausgestaltung bezogen, die nachfolgend als für die Offenbarung nicht einschränkend beschrieben ist, wie folgt zusammenfassen: Fahrzeuge werden zunehmend mit Systemen zur Automatisierung von Fahraufgaben ausgestattet (Fahrerassistenzsysteme, SAE L2, L3 und L4 automatisierte Fahrfunktionen). Weiterhin nehmen by-Wire Systeme bei Fahrerbedienelementen einen immer größeren Teil ein, angefangen bei Fahrpedalen, aber auch Bremse und Lenkung. Diese neuen Systeme können zum einen ausfallen, zum anderen aber auch diese Ausfälle kompensieren. Insbesondere können die by-Wire-Systeme als Bedienelemente für den Fahrer ausfallen. Beispielsweise umfassen die Steer-by-Wire- Systeme einmal die Lenkaktuatorik, um die Räder zu lenken bzw. zu bewegen, aber auch die Sensierung der Lenkbewegung, welche vom Fahrer vorgegeben wird (und ggf. eine Haptikvorgabe). Bei Ausfall dieser Sensierungseinheit gibt es ggf. mittels des Steer-by-Wire Systems keine Möglichkeit mehr, das Fahrzeug in Querrichtung zu steuern. Gleiches gilt mutatis mutandis für ein Brake-by-Wire-System, bei welchem dies mit dem Bremspedal auftreten könnte. Daher wird vorgeschlagen, dass bei Ausfall z.B. der Lenkradwinkelsensierung oder Bremspedalstellung ein automatisiertes Fahrzeug im Fehlerfall automatisch die Kontrolle übernimmt, wenn sich das Fahrzeug in einer Umgebung (ODD) befindet, in der die jeweils benötigte automatisierte Fahrfunktion genutzt werden kann. Denkbar ist, dass die automatisierte Fahrfunktion das Fahrzeug in einen sicheren Stillstand, z.B. am Standstreifen, bringt. Zusätzlich oder alternativ können Fahrzeuge, welche nur mit einer Assistenzfunktion ausgestattet sind, diese Funktion automatisch aktivieren. Eigentlich nicht dafür gedacht, sollte diese Funktion allerdings ein deutlich geringeres Risiko für den Fahrer bedeuten, als überhaupt keine Kontrolle mehr über das Fahrzeug zu haben. Dabei ist beispielhaft folgende Situation denkbar: Das Fahrzeug ist mit einem Autobahnpiloten ausgestattet, d.h. wenn diese Funktion aktiv ist, kann sich der Fahrer anderen Aufgaben widmen und muss nicht aktiv die Fahraufgabe (Dynamic Driving Task, DDT) übernehmen. Weiterhin ist das Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire-System ausgestattet. Kommt es nun auf der Autobahn zu einem Fehler in der Lenkwinkelsensorik und wird dieser erkannt, kann automatisch ohne Eingabe des Fahrers die Autobahnpilotfunktion aktiviert werden, damit das Fahrzeug nicht unkontrolliert weiter fährt. Ferner wird ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen, bereitgestellt.
Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungen von Kraftfahrzeugen geeignet ist.
Das oben mit Bezug zum Verfahren Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm und umgekehrt.
Ferner wird eine Datenverarbeitungsvorrichtung, z.B. ein Steuergerät, für ein automatisiertes Kraftfahrzeug bereitgestellt, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung bzw. das Steuergerät dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann Teil eines Fahrassistenzsystems sein oder dieses darstellen. Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine elektronische Steuereinheit (engl. ECU = electronic control unit) handeln. Das elektronische Steuergerät kann eine intelligente prozessor-gesteuerte Einheit sein, die z.B. über ein Central Gateway (CGW) mit anderen Modulen kommunizieren kann und die ggf. über Feldbusse, wie den CAN-Bus, LIN-Bus, MOST-Bus und FlexRay oder über Automotive-Ethernet, z.B. zusammen mit Telematiksteuergeräten das Fahrzeugbordnetz bilden kann. Denkbar ist, dass das Steuergerät für das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs relevante Funktionen, wie die Motorsteuerung, die Kraftübertragung, das Bremssystem und/oder das Reifendruck-Kontrollsystem, steuert. Außerdem können Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise ein Parkassistent, eine angepasste Geschwindigkeitsregelung (ACC, engl. Adaptive Cruise Control), ein Spurhalteassistent, ein Spurwechselassistent, eine Verkehrszeichenerkennung, eine Lichtsignalerkennung, ein Anfahrassistent, ein Nachtsichtassistent und/oder ein Kreuzungsassistent, von dem Steuergerät gesteuert werden. Das oben mit Bezug zum Verfahren und zum Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für die Datenverarbeitungsvorrichtung und umgekehrt.
Ferner wird ein automatisiertes Kraftfahrzeug, umfassend die oben beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt.
Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, insbesondere ein Automobil, oder ein Nutzfahrzeug, wie einen Lastkraftwagen, handeln.
Das Kraftfahrzeug kann ausgestaltet sein, um eine Längsführung und/oder eine Querführung bei einem automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise zu übernehmen.
Das automatisierte Fahren kann so erfolgen, dass die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs (weitgehend) autonom erfolgt. Das automatisierte Fahren kann zumindest teilweise und/oder zeitweise durch die Datenverarbeitungsvorrichtung gesteuert werden.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 1 sein, d.h. bestimmte Fahrerassistenzsysteme aufweisen, die den Fahrer bei der Fahrzeugbedienung unterstützen, wie beispielsweise der Abstandsregeltempomat (ACC).
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 2 sein, d.h. so teilautomatisiert sein, dass Funktionen wie automatisches Einparken, Spurhalten bzw. Querführung, allgemeine Längsführung, Beschleunigen und/oder Abbremsen von Fahrerassistenzsystemen übernommen werden.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 3 sein, d.h. so bedingungsautomatisiert, dass der Fahrer das System Fahrzeug nicht durchgehend überwachen muss. Das Kraftfahrzeug führt selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und/oder Spurhalten durch. Der Fahrer kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System aufgefordert die Führung zu übernehmen. Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 4 sein, d.h. so hochautomatisiert, dass die Führung des Fahrzeugs dauerhaft vom System Fahrzeug übernommen wird. Werden die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu übernehmen.
Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 5 sein, d.h. so vollautomatisiert, dass der Fahrer zum Erfüllen der Fahraufgabe nicht erforderlich ist. Außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems ist kein menschliches Eingreifen erforderlich.
Das oben mit Bezug zum Verfahren, zur Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
Ferner wird ein computerlesbares Medium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, bereitgestellt. Das computerlesbare Medium umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise auszuführen.
Das heißt, es kann ein computerlesbares Medium bereitgestellt werden, das ein oben definiertes Computerprogramm umfasst. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein beliebiges digitales Datenspeichergerät handeln, wie zum Beispiel einen USB-Stick, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine SD-Karte oder eine SSD-Karte.
Das Computerprogramm muss nicht zwingend auf einem solchen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein, um dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt zu werden, sondern kann auch über das Internet oder anderweitig extern bezogen werden.
Das oben mit Bezug zum Verfahren, zur Datenverarbeitungsvorrichtung, zum Computerprogramm und zum automatisierten Kraftfahrzeug Beschriebene gilt analog auch für das computerlesbare Medium und umgekehrt.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu Figuren 1 und 2 beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisch ein automatisiertes Kraftfahrzeug, das ausgestaltet ist, um ein offenbarungsgemäßes Verfahren zum Betreiben des automatisierten Kraftfahrzeugs auszuführen bzw. durchzuführen, und
Fig. 2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm des Verfahrens.
Das in Figur 1 dargestellte automatisierte Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Drive-by-Wire- System 2 (z.B. ein Steer-by-Wire-System und/oder ein Brake-by-Wire-System), eine Steuereinheit 3 und ein Fahrassistenzsystem 4.
Das Kraftfahrzeug 1 ist unter Verwendung der oben beschriebenen Einheiten 2 - 4 ausgestaltet, um das Verfahren zum Betreiben des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 auszuführen, dessen Ablaufdiagramm in Figur 2 dargestellt ist.
Wie sich aus Figur 2 ergibt, weist das Verfahren im Wesentlichen vier Schritte S1 - S4 auf.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens erfolgt mittels der Steuereinheit 3 ein Feststellen eines Vorliegens einer Fehlfunktion des Drive-by-Wire-Systems 2.
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens erfolgt mittels der Steuereinheit 2 ein Überprüfen, ob die vorbestimmte Aktivierungsbedingung des Fahrassistenzsystems 4 erfüllt ist.
In einem dritten Schritt S3 des Verfahrens erfolgt ein Ausgeben eines Steuersignals, hier eines Aktivierungssignals, von der Steuereinheit 3 an das Fahrassistenzsystem 4, wenn das Überprüfen in dem zweiten Schritt S2 ergibt, dass die vorbestimmte Aktivierungsbedingung des Fahrassistenzsystems 4 erfüllt ist.
In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens erfolgt mittels des durch das in dem dritten Schritt S3 ausgegebene Steuersignal aktivierte Fahrassistenzsystem 4 eine Übernahme einer Quer- und einer Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs 1. Die Übernahme der Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs kann dabei ein Abbremsen des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 und ein Lenken des automatisierten Kraftfahrzeugs 1 an einen Straßenrand umfassen. Dies kann beispielsweise so lange erfolgen, bis sich das automatisierte Kraftfahrzeug 1 im Stillstand auf einem Seitenstreifen befindet.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug 2 Drive-by-Wire-System
3 Steuereinheit
4 Fahrassistenzsystem
S1 - S4 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Kraftfahrzeugs (1 ), wobei das Verfahren umfasst:
- Feststellen eines Vorliegens einer Fehlfunktion eines Drive-by-Wire- Systems (2) des automatisierten Kraftfahrzeugs (1 ), und
- Übernahme einer Quer- und/oder Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs durch ein Fahrassistenzsystem (4), wenn eine vorbestimmte Aktivierungsbedingung des Fahrassistenzsystems (4) erfüllt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Verfahren ein Überprüfen umfasst, ob die vorbestimmte Aktivierungsbedingung des Fahrassistenzsystems (4) erfüllt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Übernahme der Längsführung des automatisierten Kraftfahrzeugs (1 ) ein Abbremsen und/oder ein Halten eines Abstands zu einem Vorderfahrzeug des automatisierten Kraftfahrzeugs (1 ) umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Abbremsen des automatisierten Kraftfahrzeugs (1 ) solange erfolgt, bis sich das automatisierte Kraftfahrzeug (1 ) im Stillstand befindet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Übernahme der Querführung des automatisierten Kraftfahrzeugs (1 ) ein Spurhalten und/oder ein Lenken des Kraftfahrzeugs (1 ) an einen Straßenrand und/oder auf einen Parkplatz umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Drive-by-Wire- System (2) ein Steer-by-Wire-System und/oder ein Brake-by-Wire-System umfasst.
7. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
8. Computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung der
Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
9. Datenverarbeitungsvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1 ), wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung (3) dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
10. Automatisiertes Kraftfahrzeug, umfassend die Datenverarbeitungsvorrichtung (3) nach Anspruch 9.
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